科技文摘

20200501 利用Laws纹理掩膜鉴别作物与杂草// DOI：10.25165/j.ijabe.20201301.4920

计算机已成为人类生活的一个组成部分。每一个领域都在使用计算机，农业领域也是如此。计算机基于视觉的模式识别等技术已被用来检测疾病和害虫，例如影响作物的杂草等。杂草是生长在作物中间的那些不需要的植物，它们与作物争夺营养、水和阳光。它们会显著降低作物的质量和产量，给农民带来巨大的损失。该文研究了在数字图像中，利用Laws纹理掩膜中提取的纹理特征，对胡萝卜作物和杂草进行区分。Laws纹理法是医学图像处理中提取纹理特征的常用方法之一，尽管在植物图像或农业图像中应用不多。该实验分别对胡萝卜作物和胡萝卜杂草的两类基准数字图像数据集进行了测试，这些数据集都是公开获取的，共提取了70个纹理特征。采用降维技术获取了最优特征值，然后将这些特征值用于训练随机森林分类算法。试验结果和观测结果表明，算法的准确率超过94%。

[编译自：Kamath R，Balachandra M，Prabhu S. Crop and weed discrimination using Laws’texture masks.Int J Agric & BiolEng，2020，13（1）：191-197.]

20200502 基于标定球和Kinect V2的农林作物点云配准方法// DOI：10.25165/j.ijabe.20201301.5077

针对点云配准过程中，由于特征点对应错误导致配准不精确的问题，该文以树干、树枝和树冠为试验对象，提出了一种基于标定球的配准方法，将三个标定球任意放置于试验对象周围，保证球心连线距离两两不同。利用Kinect V2深度相机从四个不同视角采集试验场景的点云数据，采集的点云数据经Passthrough Filter算法滤波后，利用Euclidean Cluster Extraction算法进行聚类分割，提取出试验对象和所有标定球；然后，利用Random Sample Consensus（RANSAC）算法对球体点云进行拟合并计算出球心坐标，由此得出不同视角下球心两两之间的距离。对比不同视角下球心间距大小来确定各视角下的球心对应关系。采用Singular Value Decomposition（SVD）算法，求出初始配准矩阵，再使用IterativeClosestPoint（ICP）及其改进算法进行精确配准。试验结果表明，这种基于标定球的点云配准方法解决了特征点对应错误的问题，可有效配准同一物体不同视角下的点云数据。利用配准运行时间和欧式适合度对配准方法进行评价，所有试验对象最终配准的运行时间均不超过6.5 s，树干、树枝和树冠的最小欧式适合度分别为0.0001、0.0001、0.0006。

[编译自：Zhou S Z，Kang F，Li W B，Kan J M，Zheng Y J.Point cloudregistration for agriculture and forestry crops based on calibration balls using Kinect V2. Int JAgric & Biol Eng，2020，13（1）：198-205..]

20200503 用于估算复垦地盐分的电容传感器性能评估与标定// DOI：10.25165/j.ijabe.20201301.3905

复垦土地的土壤水分和盐分监测通常是利用土壤介电传感器（如时域反射测量、频域反射测量和电容）进行测量。土壤介电传感器测量表观介电常数。然而，表观介电常数受土壤湿度、盐分和质地的影响。该研究对监测土壤盐分的介电传感器（美国华盛顿州铂尔曼METER Group公司的5TE）进行了性能评价和标定。实验室标定测试包括不同级别的干密度、含水率和盐分测试。土壤盐分由电导率（EC1：5）的方式决定。传感器测量的体积含水率受干密度和含水量的影响。一般来说，随着干密度和含水量的增加，它呈线性增加。然而，当干密度或含水量高时，传感器的测量值呈非线性增加。传感器测量的体积EC与EC1：5没有特定相关性。EC1：5测量值与斜率θ和θs有线性关系。因此，可以使用土壤测试的θ和电容传感器的θs通过简单的线性方程进行估算。EC1：5估算方程的 R2值为0.98。该文提出的方程需要获得重量分析样本的θ和传感器的θs。因此，在使用传感器监测盐分的情况下，建议使用张力计测量含水率。

[编译自：Kim D，Son Y，Park J，Kim T，Jeon J. Performance evaluation and calibrationof capacitance sensor for estimatingthe salinity of reclaimed land.IntJ Agric & Biol Eng，2020，13（1）：206-210.]